KR200259633Y1 - Low emission & High efficiency Domestic Gas boiler using Rich-lean combustion gas burner - Google Patents

Abstract

본 고안은 리치·린 연소 가스버너를 이용한 저공해·고효율 가정용 가스보일러에 관한 것으로, 그 목적은 버너의 화염안정성이 우수한 분젠식 가스버너의 리치연소 스릿과, 공해성 및 열효율성이 우수한 예혼합 희박연소 가스버너의 예혼합 희박연소 스릿이 교대로 버너 지지대에 혼합·설치된 리치·린 연소 가스버너를 가정용 가스보일러에 설치하여 공해물질(NOx 및 CO, 등)의 발생을 저하시키고, 보일러의 효율을 증대시킨 리치·린 연소 가스버너를 채용한 저공해·고효율 가정용 가스보일러를 제공하는 것이다.The present invention relates to a low pollution, high efficiency domestic gas boiler using a rich-lean combustion gas burner, and its purpose is to achieve a rich combustion slit of a Bunsen gas burner having excellent flame stability, and a premixed lean mixture having excellent pollution and thermal efficiency. The premixed lean burn slit of the combustion gas burner is installed in the domestic gas boiler by installing the rich and lean combustion gas burner, which is alternately mixed and installed on the burner support to reduce the generation of pollutants (NOx and CO, etc.) It is to provide a low pollution, high efficiency domestic gas boiler employing an increased rich-lean combustion gas burner.

본 고안은 가정용 가스보일러에 있어서; 상기 가정용 가스보일러내에 연료공급구를 통해 유입된 연료를 분사하는 가스노즐과, 상기 가스노즐에 의해 분사된 가스가 유입되도록 버너 지지대에 격번으로 각각 설치되는 다수개의 분젠식 리치연소 스릿 및 다공성인 금속섬유직조 조직의 다공체판을 연소표면 재질로 사용하는 예혼합 희박연소 스릿과, 상기 리치연소 스릿과 예혼합 희박연소 스릿의 가스 연료 유입구에 일측면이 접촉되도록 버너 지지대 일측에 설치되고 가스 연료 유입구가 위치하는 부위에 각각의 가스노즐로부터 가스연료와 1차 공기가 유입되도록 구멍이 형성된 가림판과, 상기 분젠식 리치연소 스릿 및 예혼합 희박연소 스릿 하부에 위치하도록 버너 지지대 하단부에 설치되고 다수개의 공기구가 형성된 공기급기판으로 구성된 가스버너를 설치하여, 공해물질의 발생을 억제하고, 보일러의 효율을 증대시킨 리치·린 연소 가스버너를 채용한 저공해·고효율 가정용 가스보일러를 제공함에 있다.The present invention is a domestic gas boiler; Gas nozzles for injecting fuel introduced through a fuel supply port into the domestic gas boiler, and a plurality of bunsen rich combustion slit and porous metals are installed on the burner support alternately so that the gas injected by the gas nozzles flows. The premixed lean burn slit using the porous plate of the fiber woven structure as a combustion surface material and the gas fuel inlet are installed on one side of the burner support so that one side is in contact with the gas fuel inlet of the rich burned slit and the premixed lean burn slit. Screening plate formed with a hole to inject gas fuel and primary air from each gas nozzle in the position, and the lower portion of the burner support to be located under the Bunsen rich combustion slit and premixed lean burn slit and a plurality of air holes The gas burner composed of air supply boards And one which increases the efficiency of a boiler employing a rich-lean combustion gas burner has a high efficiency, low pollution and domestic gas boiler to provide.

Description

리치·린 연소 가스버너를 이용한 저공해·고효율 가정용 가스보일러 {Low emission ＆ High efficiency Domestic Gas boiler using Rich-lean combustion gas burner}Low emission & high efficiency domestic gas boiler using rich-lean combustion gas burner}

본 고안은 리치·린 연소 가스버너를 채용한 저공해·고효율 가정용 가스보일러에 관한 것으로, 버너의 화염 안정성이 우수한 분젠식 가스버너의 리치연소(Rich Combustion) 스릿(Slit)과, 버너의 연소표면재질로 다공성인 금속섬유직조 조직의 다공체판(Knitted Metal Fiber Mat)을 사용하여 연소시에 발생하는 공해물질(NOx 및 CO, 등)의 배출량을 크게 저감시키는 예혼합식 가스버너의 예혼합 희박연소(Premixed Lean Combustion) 스릿(Slit)을 각각 예혼합 희박연소(Premixed Lean Combustion) 스릿(Slit)과 리치연소(Rich Combustion) 스릿(Slit)의 순서로 나란히 교대로 배열된 리치·린 연소 가스버너를 가정용 보일러에 설치하여 가정용 가스보일러의 공해물질(NOx 및 CO 등)을 크게 저감시키고, 효율을 향상시킨 리치·린 연소 가스버너를 채용한 저공해·고효율 가정용 가스보일러에 관한 것이다.The present invention relates to a low-pollution, high-efficiency domestic gas boiler employing a rich-lean combustion gas burner, which is a rich combustion slit of a Bunsen gas burner having excellent flame stability and a combustion surface material of the burner. Premixed lean burn of premixed gas burners that significantly reduce emissions of pollutants (NOx and CO, etc.) generated during combustion by using porous porous sheet of metal porous woven fabric Premixed Lean Combustion Slit Premixed Lean Combustion Slit and Rich Combustion Slit A low pollution and high efficiency household gas boiler employing a rich and lean combustion gas burner that is installed in a boiler to greatly reduce pollutants (such as NOx and CO) in a domestic gas boiler and improves efficiency. The.

지금까지 가정용 가스보일러 등의 가스연소기기에 널리 사용되고 있는 가스버너의 대부분은 버너의 화염안정성과 역화현상 등이 발생할 위험성이 적다는 등의 장점을 지니고 있는 분젠식 가스버너를 주로 채용하고 있으나, 이러한 분젠식 가스버너는 구조적으로 버너의 화염이 길고 화염온도가 높을 뿐만 아니라, 연소에 필요한 공기량이 이론공기량보다 훨씬 더 많은 량의 과잉공기가를 필요로 하기 때문에, 고온의 배기가스 배출로 인한 열손실량과 공해물질(NOx 및 CO, 등)의 배출량이 많아서 가스연소기기의 효율 극대화와 공해물질 저감화 등을 기하는 데에는 어느 정도 한계성을 지니고 있었다.Most of the gas burners that are widely used in gas combustion devices such as domestic gas boilers are mainly adopting Bunsen gas burners, which have advantages such as low flame stability and low risk of backfire. Bunsen gas burners are not only structurally long in flames and high in flame temperatures, but also because of the amount of air required for combustion, which requires much more excess air than theoretical air. Due to the high emissions of pollutants (NOx and CO, etc.), there was some limitation in maximizing the efficiency of gas combustion equipment and reducing pollutants.

또한, 공해물질(NOx 및 CO 등)을 저감시키고 화염온도를 저하시키기 위한 방법으로, 가스버너 연소표면재질로 사용되는 다공성인 금속섬유직조 조직의 다공체판(Knitted Metal Fiber Mat)을 이용하는 예혼합 희박연소(Premixed Lean Combustion)가 있으며, 상기 근래에 개발된 예혼합 희박연소(Premixed Lean Combustion)방식의 가스버너 연소표면재질로 사용되는 다공성인 금속섬유직조 조직의 다공체판(Knitted Metal Fiber Mat)은 직경 50㎛이하의 금속성 재질을 섬유조직과 같이 직조로 짠 것으로서, 이를 가스버너의 연소표면재질로 사용하고 연소표면에서 가연성인 예혼합가스를 완전연소시킴과 동시에, 그 연소열로서 금속섬유직조 조직의 다공체판(Knitted Metal Fiber Mat)인 가스버너의 연소표면을 가열시킴으로서 가스버너의 연소표면으로부터 강력하고 균일한 고체 복사에너지를 획득할 수 있고, 또 연소용 과잉공기량의 감소 및 연소배기가스의 온도를 저하시킴으로 인하여 배기가스의 열손실량이 줄어듬으로서 열효율이 증대하게 됨과 동시에 공해물질(NOx 및 CO, 등)의 배출량을 억제시키는 효과를 얻을 수 있으며, 연소부하의 범위(턴다운비:TDR)가 기존 일반 가스연소기기의 경우인 (TDR=5:1)에 비하여 상당히 넓을 뿐만 아니라 화염의 안정성도 월등히 우수하고 구조가 간단하여, 세라믹이나 스테인리스 등과 함께 가스연소기기의 열효율 향상과 공해물질 저감화를 위한 가정용, 상업용, 산업용 등의 가스버너용 연소표면재질로 널리 사용되고 있는 경향이 있다.In addition, as a method for reducing pollutants (such as NOx and CO) and lowering the flame temperature, a premixed lean using a porous metal plate of a porous metal fiber woven tissue used as a gas burner combustion surface material is used. Premixed Lean Combustion and the recently developed Premixed Lean Combustion type gas burner porous surface plate (Knitted Metal Fiber Mat) of porous metal fiber woven tissue used as combustion surface material Woven with a metallic material of 50 µm or less in a woven fabric like a textile structure, it is used as the combustion surface material of the gas burner and completely burns the premixed gas which is combustible at the combustion surface, and the porous body of the metal fiber woven structure as the heat of combustion. By heating the combustion surface of the gas burner, which is a knitted metal fiber mat, a strong and uniform solid radiant energy is generated from the combustion surface of the gas burner. In addition, it is possible to reduce the amount of excess air for combustion and reduce the temperature of the combustion exhaust gas, thereby reducing the heat loss amount of the exhaust gas, thereby increasing thermal efficiency and suppressing emissions of pollutants (NOx, CO, etc.). The range of combustion load (turndown ratio: TDR) is considerably wider than that of conventional gas combustion equipment (TDR = 5: 1), and the flame stability is excellent and the structure is simple. In addition, it is widely used as a combustion surface material for gas burners such as home, commercial, and industrial for improving thermal efficiency and reducing pollutants of gas combustion equipment along with stainless steel and the like.

특히, 세라믹이나 스테인리스 및 금속섬유직조 조직인 다공체판(Knitted Metal Fiber Mat) 등을 가스버너용 연소표면재질로 사용하는 재질중에서는 다공성의 금속섬유직조 조직인 다공체판(Knitted Metal Fiber Mat)의 소재가 열처리효과에 의하여 버너 뒷면의 온도가 착화온도이하로 낮아지기 때문에, 이를 가스버너의 연소표면재질로 사용하여 예혼합가스를 연소시키는 경우에는 버너화염이 다공체판의 작은 구멍을 통하여 역류할 우려성이 없다는 등의 안전한 소재로 알려져 있어, 다공성의 금속섬유직조 조직인 다공체판(Knitted Metal Fiber Mat)을 이용한 가스버너는 역화현상 등에 대한 별도의 대책이 필요로 하지 않는다는 장점이 있어 공해물질(NOx 및 CO, 등)을 저감시키고 화염온도를 저하시키기 위한 방법의 하나로 사용되고 있었다.Particularly, among the materials using ceramic, stainless steel, and knitted metal fiber mats, which are woven from metal fiber fabrics, as the combustion surface material for gas burners, the material of porous metal fiber woven, knitted metal fiber mats, is heat treated. Because of the effect, the temperature on the back side of the burner is lowered below the ignition temperature, so if the premixed gas is burned using this as the combustion surface material of the gas burner, there is no possibility that the burner flame flows back through the small hole of the porous plate. Known as a safe material for gas burners, gas burners using porous metal fiber woven fabrics (Knitted Metal Fiber Mat) do not require any additional countermeasures against backfire, so they do not require pollution (NOx, CO, etc.). It has been used as a method for reducing the flame temperature and lowering the flame temperature.

그러나, 이러한 연소에서는 연소에 필요한 공기공급방식이 전1차 방식이기 때문에 1차 공기가 높은 공기비가 됨과 동시에 낮은 연소온도로 인하여 Prompt NOx와 Thermal NOx 양쪽 모두의 생성을 막을 수 있으나, 화염온도가 낮을 경우에는 버너화염의 불안정화를 야기시킬 수 있고, 제작경비가 많이 소요됨과 동시에, 제작에 어려움이 있으며, 단순한 구조로 설계되는 가정용 가스연소기기에서는 예혼합 희박연소(Premixed Lean Combustion)의 안정적인 통제가 다소 곤란한 경우가 발생될 수 있었다.However, in this combustion, since the air supply method required for combustion is the first-order method, the primary air becomes a high air ratio and the low combustion temperature prevents the production of both Prompt NOx and Thermal NOx, but the flame temperature is low. In case of burner flame, it may cause destabilization of burner flame, it takes much manufacturing cost, and it is difficult to manufacture, and stable control of premixed lean combustion is somewhat used in household gas combustion equipment designed with simple structure. Difficult cases could arise.

또한, 상기 예혼합 희박연소 스릿의 연소표면 재질을 세라믹이나 스테인리스 또는 금속섬유직조 조직인 다공체판등을 사용할 경우에 있어서는 연료가스와 공기를 혼합시켜 주는 예혼합기의 구조가 커지게 되고, 다소 복잡해지기 때문에 예혼합기내에서의 압력손실 증대로 인하여 송풍저항이 증대하게 될 뿐만 아니라, 이로 인하여 연소시에 일부 고부하영역에서 이상소음이 발생하거나 가스버너의 주화염이 불안정해지기도 하였다.In addition, when the combustion surface material of the premixed lean burn slit is made of ceramic, stainless steel, or a porous plate made of a metal fiber woven structure, the structure of the premixer that mixes fuel gas and air becomes large, and thus becomes somewhat complicated. The increase in pressure loss in the premixer not only increased the blowing resistance, but also caused abnormal noise in some high load areas during combustion, or the main flame of the gas burner became unstable.

또한, 상기와 같은 문제점을 해소하고자 최근, 외국의 일부국가에서 현재 개발되어 사용하고 있는 리치·린 연소 가스버너(Rich-Lean Combustion Gas Burner),즉 리치연소(Rich Combustion)와 예혼합 희박연소(Premixed Lean Combustion)를 혼합한 리치·린 연소 가스버너(Rich-Lean Combustion Gas Burner)가 있으나, 상기 외국의 리치·린 가스버너의 대부분은 리치연소(Rich Combustion) 스릿(Slit)과 예혼합 희박연소(Premixed Lean Combustion) 스릿(Slit) 모두, 스릿(Slit) 전체가 스테인리스 재질로 제작되어 있을 뿐만 아니라 구조도 대단히 복잡하며, 특히 예혼합 희박연소(Premixed Lean Combustion)를 행하는 스릿(Slit)도 스테인리스 재질로 제작되어 있기 때문에, 만일에 연소용 공기가 부족하게 되면 역화현상 등이 발생하는 등의 위험성이 따르게 될 우려가 있으며, 또한 제작상에 있어서도 제작경비가 많이 소요되는 고가이면서도 제작이 용이하지 않는 등 여러 가지 문제점이 있었다.In addition, in order to solve the above-mentioned problems, a rich-lean combustion gas burner (Rich Combustion) and premixed lean burning ( There is a Rich-Lean Combustion Gas Burner mixed with a Premixed Lean Combustion, but most of the foreign Rich-Lean Gas Burners are Rich Combustion slit and premixed lean burn. (Premixed Lean Combustion) All of the slit, not only is the whole slit made of stainless steel, but also the structure is very complicated, especially the slit for premixed lean combustion. Because of the lack of combustion air, there is a risk of backfire and the like, and the production cost is high. There are various problems, such as expensive but not easy to produce.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 버너의 화염안정성이 우수한 분젠식 가스버너의 리치연소 스릿과, 공해성 및 열효율성이 우수한 예혼합 희박연소 가스버너의 예혼합 희박연소 스릿이 교대로 버너 지지대에 혼합·설치된 리치·린 연소 가스버너를 가정용 가스보일러에 설치하여 공해물질(NOx 및 CO, 등)의 발생을 저하시키고, 보일러의 효율을 증대시킨 리치·린 연소 가스버너를 채용한 저공해·고효율 가정용 가스보일러를 제공하는 것이다.The present invention has been made in consideration of the above problems, and its purpose is to pre-mix lean burn of the rich combustion slit of the Bunsen gas burner with excellent flame stability and premixed lean burn gas burner with excellent pollution and thermal efficiency. Rich and lean combustion gas burners, which are alternately mixed and installed on burner supports, are installed in domestic gas boilers to reduce the generation of pollutants (NOx and CO, etc.) and increase boiler efficiency. It is to provide a low pollution, high efficiency domestic gas boiler employing.

본 고안은 가정용 가스보일러에 있어서; 상기 가정용 가스보일러내에 연료공급구를 통해 유입된 연료를 분사하는 가스노즐과, 상기 가스노즐에 의해 분사된 가스가 유입되도록 버너 지지대에 격번으로 각각 설치되는 다수개의 분젠식 리치연소스릿 및 다공성인 금속섬유직조 조직의 다공체판을 연소표면 재질로 사용하는 예혼합 희박연소 스릿과, 상기 리치연소 스릿과 예혼합 희박연소 스릿의 가스 연료 유입구에 일측면이 접촉되도록 버너 지지대 일측에 설치되고 가스 연료 유입구가 위치하는 부위에 각각의 가스노즐로부터 가스연료와 1차 공기가 유입되도록 구멍이 형성된 가림판과, 상기 분젠식 리치연소 스릿 및 예혼합 희박연소 스릿 하부에 위치하도록 버너 지지대 하단부에 설치되고 다수개의 공기구가 형성된 공기급기판으로 구성된 가스버너를 설치하여, 공해물질의 발생을 억제하고, 보일러의 효율을 증대시킨 리치·린 연소 가스버너를 이용한 저공해·고효율 가정용 가스보일러를 제공함에 있다.The present invention is a domestic gas boiler; Gas nozzles for injecting fuel introduced through a fuel supply port into the domestic gas boiler, and a plurality of bunsen rich lead sourcelets and porous ones each installed alternately on a burner support to allow the gas injected by the gas nozzles to flow therein. Premixed lean burn slit using porous plate of metal fiber woven structure as combustion surface material, and gas fuel inlet installed on one side of the burner support so that one side is in contact with gas fuel inlet of the rich burned slit and premixed lean burn slit. Screening plate is formed in the hole in which the gas fuel and the primary air flows from the respective gas nozzles, and the lower portion of the burner support to be located under the bunsen rich combustion slit and premixed lean burn slit Suppresses the generation of pollutants by installing a gas burner composed of air supply boards with air holes In addition, the present invention provides a low-pollution, high-efficiency domestic gas boiler using a rich-lean combustion gas burner that increases the efficiency of a boiler.

도 1 은 본 고안의 전체 구조를 보인 예시도1 is an exemplary view showing the overall structure of the present invention

도 2 는 본 고안에 적용되는 리치·린 가스버너의 평면예시도Figure 2 is a plan view of a rich lean gas burner applied to the present invention

도 3 은 도 2 의 입면예시도3 is an elevational view of FIG.

도 4 는 본 고안에 따른 리치연소 스릿 예시도Figure 4 is an exemplary view of the rich combustion slit according to the present invention

도 5 는 본 고안에 따른 예혼합 희박연소 스릿 예시도5 is an exemplary view of the premixed lean burn slit according to the present invention

도 6 은 본 고안에 따른 예혼합 희박 연소 스릿의 또다른 예시도Figure 6 is another illustration of the premixed lean burn slit according to the present invention

도 7 은 본 고안의 작동설명을 위한 예시도7 is an exemplary view for explaining the operation of the present invention

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

(1) : 분젠식 리치연소 스릿 (2) : 예혼합 희박연소 스릿(1): Bunsen rich burn slit (2): Premixed lean burn slit

(3) : 연료공급구 (4) : 가스노즐(3): fuel supply port (4): gas nozzle

(5) : 버너 지지대 (6) : 가림판(5): burner support (6): blind plate

(7) : 공기급기판 (11) : 가스연료 유입구(7): Air supply board (11): Gas fuel inlet

(12) : 염공 (13) : 보조염공(12): Dyeing Dye (13): Secondary Dyeing

(14) : 벤튜리관 (21) : 가스연료 유입구(14): Venturi tube (21): Gas fuel inlet

(22) : 다공체판 (23) : 브래킷(22): porous plate 23: bracket

(24) : 벤튜리관 (61) : 구멍24: Venturi tube 61: hole

(71) : 공기구 (100): 가정용 보일러71: air hole 100: household boiler

(101): 리치·린 가스버너 (102): 급기구(101): rich lean gas burner (102): air supply

(103): 전열실 (104): 스프크 플러그(103): heat transfer chamber (104): sprocket plug

(105): 난방열교환기 (106): 자동점화장치(105): heating heat exchanger (106): automatic ignition

(107): 송풍기 (108): 전기장치(107): blower (108): electric

(109): 거버너 (110): 배기후드(109): governor (110): exhaust hood

(111): 시스턴 탱크 (112): 온수열교환기(111): cistern tank (112): hot water heat exchanger

(113): 유수감지기 (114): 에어벤트(113): Flow Sensor (114): Air Vent

(115): 펌프 (116): 리턴밸브(115): pump (116): return valve

(117): 분배밸브 (118): 배기구(117): distribution valve (118): exhaust port

(221): 다공체판 양측면부 (231): 홈(221): porous plate both side portions (231): groove

도 1 은 본 고안의 전체 구조를 보인 예시도를, 도 2 는 본 고안에 적용되는 리치·린 가스버너의 평면예시도를, 도 3 은 도 2 의 입면예시도를 도시한 것으로, 본 고안은 밀폐된 강판제 용기속에 물을 주입하고, 상기 주입된 물을 가스버너에 의해 가열하는 가정용 보일러(100)에 있어서, 상기 가정용 보일러(100)내에 버너의 화염안정성이 우수한 분젠방식의 리치연소 스릿(1)과 저공해성 및 열효율성이 우수한 예혼합 희박연소 스릿(2)이 격번으로 설치된 리치·린 가스버너(101)를 설치하도록 되어 있다.1 is an exemplary view showing the overall structure of the present invention, Figure 2 is a plan view of the rich-lean gas burner applied to the present invention, Figure 3 is an elevational view of Figure 2, the present invention In the domestic boiler 100 which injects water into a sealed steel plate container and heats the injected water by a gas burner, the Bunsen method rich combustion slit having excellent flame stability of the burner in the domestic boiler 100 ( 1) and the rich-lean gas burner 101 provided with the pre-mixed lean burn slit 2 which is excellent in low pollution property and thermal efficiency are provided alternately.

상기 리치·린 가스버너(101)는 연료공급구(3)를 통해 유입된 연료를 분사하는 가스노즐(4)과, 상기 가스노즐(4)에 의해 분사된 가스가 유입되도록 버너 지지대(5)에 격번으로 각각 설치되는 다수개의 분젠식 리치연소 스릿(1) 및 예혼합 희박연소 스릿(2)과, 상기 리치연소 스릿(1) 및 예혼합 희박연소 스릿(2)과 가스노즐(4) 사이에 위치하도록 버너 지지대(5)에 설치되는 가림판(6)과, 상기 분젠식 리치연소 스릿(1) 및 예혼합 희박연소 스릿(2) 하부에 위치하도록 버너 지지대(5) 하단부에 설치되는 공기급기판(7)으로 구성되어 있다.The rich-lean gas burner 101 includes a gas nozzle 4 for injecting fuel introduced through the fuel supply port 3 and a burner support 5 such that the gas injected by the gas nozzle 4 flows in. A plurality of bunsen type rich combustion slit (1) and premixed lean burn slit (2), each of which is installed in turn, and between the rich combustion slit (1) and premixed lean burn slit (2) and gas nozzle (4) Air is installed at the lower end of the burner support (5) to be positioned on the shield plate (6) installed on the burner support (5) to be located in the lower portion of the Bunsen rich combustion slit (1) and premixed lean burn slit (2) The air supply board 7 is comprised.

상기 리치연소 스릿(1)은 버너 지지대(5)에 예혼합 희박연소 스릿(2)과 교대로 설치되는 것으로, 도 4 에 도시된 바와 같이 상부에 다수개의 염공(12)과 보조염공(13)이 형성되고, 가림판(6)과 접촉되는 하부 끝단부에 가스연료 유입구(11)가 형성되며, 상기 가스연료 유입구(11)에 연결되어 벤튜리관(14)이 형성되어 있다.The rich combustion slit (1) is installed alternately with the premixed lean burn slit (2) in the burner support (5), as shown in Figure 4 a plurality of salt holes 12 and auxiliary salt holes (13) at the top Is formed, the gas fuel inlet 11 is formed at the lower end in contact with the shield plate 6, is connected to the gas fuel inlet 11 is formed with a venturi tube (14).

상기 예혼합 희박연소 스릿(2)은 버너 지지대(5)에 리치연소 스릿(1)과 격번으로 설치되는 것으로, 도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이 다공성인 금속섬유직조 조직의 다공체판(22)이 상부에 연소표면재질로 부착되고, 가림판(6)과 접촉되는 하부 끝단부에 가스연료 유입구(21)가 형성되며, 상기 가스연료 유입구(21)에 연결되어 벤튜리관(24)이 형성되어 있다.The premixed lean burn slit 2 is installed alternately with the rich burn slit 1 on the burner support 5, and is a porous plate 22 of a porous metal fiber woven structure as shown in FIGS. 5 and 6. ) Is attached to the upper surface of the combustion surface material, the gas fuel inlet 21 is formed at the lower end in contact with the shielding plate (6), it is connected to the gas fuel inlet (21) to form a venturi tube (24) It is.

상기 예혼합 희박연소 스릿(2)의 연소표면에 부착되는 다공성인 금속섬유직조 조직의 다공체판(7)은 스릿(2)의 양측면을 통해 혼합가스연료가 누설되지 않도록 브래킷(23)에 의해 고정되며, 상기 브래킷(23)의 양측면은 스포트 용접(Spot Welding)에 의해 스릿(2) 몸체 양면에 용접·고정된다. 이때 브래킷(23)에는 홈(231)이 형성되어 있으며, 상기 홈(231)을 통해 외부로 노출된 다공체판(22)의 상부표면에서 버너의 주화염이 형성된다. 즉, 상기 다공체판(22)은 브래킷(23)에의해 스릿(2) 몸체 양면에 용접·고정되나, 홈(231)에 의해 외부에 노출된 상부표면을 통해 가연성인 예혼합가스가 완전연소된다.The porous plate 7 of the porous metal fiber woven structure attached to the combustion surface of the premixed lean burn slit 2 is fixed by the bracket 23 so that the mixed gas fuel is not leaked through both sides of the slit 2. Both sides of the bracket 23 are welded and fixed to both sides of the slit 2 body by spot welding. In this case, a groove 231 is formed in the bracket 23, and a main flame of the burner is formed on the upper surface of the porous plate 22 exposed to the outside through the groove 231. That is, the porous plate 22 is welded and fixed to both sides of the body of the slit 2 by the bracket 23, but flammable premixed gas is completely burned through the upper surface exposed to the outside by the groove 231. .

또한, 상기 다공성 금속섬유직조 조직의 다공체판(22)은 양측면부(221)가 스릿의 양측면에 접촉되도록 스릿(2)의 일측면에서 스릿의 상부를 지나 스릿의 또다른 측면에 연결되도록 스릿(2) 상부에 '∩' 자 형상으로 덮어 씌운다음, 스릿의 양측면과 이에 접촉되는 다공체판(22)의 양측면부(221)를 밀착시키고, 스릿의 양측면을 통해 혼합가스연료가 누설되지 않도록 스릿 양측면과 다공체판(22)의 양측면부(221)를 각각 스포트 용접하여 사용해도 된다.In addition, the porous plate 22 of the porous metal fiber woven tissue is a slit so as to be connected to another side of the slit through the upper side of the slit on one side of the slit 2 so that both side portions 221 contact both sides of the slit ( 2) After covering the upper part with a '∩' shape, the both sides of the slit and both side portions 221 of the porous plate 22 in contact therewith, and the sides of the slit so that the mixed gas fuel does not leak through both sides of the slit. You may use by welding spot welding the both side surface parts 221 of the porous body plate 22, respectively.

상기 예혼합 희박연소 스릿(2)의 가스연료 유입구(21)는 가스노즐(4)에 의한 가스의 유입시, 분사되는 가스에 의해 공기의 유입이 용이하도록 타원형, 원형, 테이퍼형 등으로 형성되어 있다. 도 5 는 타원형의 가스연료 유입구(211)을, 도 6 은 원형의 가스연료 유입구(212)가 형성된 예혼합 희박연소 스릿(2)을 도시한 것이다.The gas fuel inlet 21 of the premixed lean burn slit 2 is formed in an oval shape, a circular shape, a tapered shape, or the like so that the air is easily introduced by the injected gas when the gas is introduced by the gas nozzle 4. have. 5 shows an elliptical gas fuel inlet 211, and FIG. 6 shows a premixed lean burn slit 2 with a circular gas fuel inlet 212.

상기 가스노즐(4)은 연료공급구(3)에 의해 이송된 가스를 버너 지지대(5)에 설치된 각각의 스릿내로 유입시키는 것으로, 스릿의 종류에 따라 직경 및 가스연료 유입구(11,21)와 일정거리(즉, 가스노즐의 길이)를 조정하여 설치한다.The gas nozzle 4 introduces the gas transferred by the fuel supply port 3 into each slit provided in the burner support 5, and the diameter and gas fuel inlets 11 and 21 according to the type of the slit. Install by adjusting a certain distance (ie, length of gas nozzle).

상기 가림판(6)은 버너 지지대(5)에 각각 설치된 스릿(1,2)의 가스연료 유입구(11,21)에 일측면이 접촉되도록 버너 지지대(5) 일측에 설치되는 것으로, 스릿의 가스연료 유입구(11,21)가 위치하는 부위에 가스가 통과하는 구멍(61)이 형성되어 있다. 즉, 상기 가스노즐(4)에 의해 분사된 가스는 가림판의 구멍(61)을 통해 스릿의 가스연료 유입구(11,21)로 각각 유입되고, 가스의 유입시 일정량의 공기가 가스와 같이 가스연료 유입구(11,21)를 통해 스릿으로 유입되도록 되어 있다. 이때 상기 가림판(6)에 형성된 구멍크기, 가스노즐(4)의 직경, 가스노즐(4)과 가림판(6)과의 거리(가스노즐(4)의 길이)는 스릿의 종류에 따라 서로 다르게 형성 및 설치되어 있다. 즉, 상기 리치연소 스릿(1)은 가스노즐(4)에 의해 리치연소 스릿(1)의 가스연료 유입구(11)로 가스가 유입될 시, 분젠식 리치연소상에 필요한 공기비가 약 0.4∼0.6 이 되도록 가림판(6)의 구멍크기와 가스노즐(4)의 직경이 조정·형성되고, 가스노즐(4)과 가림판(6)이 일정거리를 유지하도록 설치된다. 또한, 예혼합 희박연소 스릿(2)은 전1차 공기공급방식이므로, 가스노즐(4)에 의해 예혼합 희박연소 스릿(2)의 가스연료 유입구(21)로 가스가 유입될 시, 연소상에 필요한 공기비가 약 1.4∼1.7 이 되도록 가스노즐(4)의 직경 및 가림판 구멍(61)의 크기를 조정·형성하고, 가스노즐(4)과 가림판(6)이 일정거리를 유지하도록 설치된다. 이때 상기 예혼합 희박연소 스릿(2)은 전1차 공기공급방식이므로, 가스노즐(4)에 의해 가스연료의 분사시, 예혼합 희박연소 스릿(2)내로 연소상에 필요한 공기비 약 1.4∼1.7 가 유지되도록 가림판 구멍(61)의 크기와 형상 및 스릿의 가스연료 유입구(21)의 크기와 형상이 고려되어 설치되어 있으며, 가림판(6)에 뚫어져 있는 구멍(61)을 통해서 연소용 1차 공기비가 약 0.4∼0.6정도만 적절히 유입되는 분젠식 리치연소(Rich Combustion)의 나머지 연소용 공기는 스릿(1)과 스릿(2)사이의 공간을 통해 스릿의 하부에 위치하도록 설치된 공기급기판(7)의 공기구(71)를 통해 유입된다.The shield plate 6 is installed at one side of the burner support 5 such that one side is in contact with the gas fuel inlets 11 and 21 of the slit 1 and 2 installed at the burner support 5, respectively. The hole 61 through which gas passes is formed in the position where the fuel inlets 11 and 21 are located. That is, the gas injected by the gas nozzle 4 is introduced into the gas fuel inlets 11 and 21 of the slit through the holes 61 of the shielding plate, respectively, and when the gas is introduced, a certain amount of air flows like the gas. Through the fuel inlets (11, 21) is to be introduced into the slit. At this time, the hole size formed in the shield plate 6, the diameter of the gas nozzle 4, the distance between the gas nozzle 4 and the shield plate 6 (the length of the gas nozzle 4) are mutually dependent on the type of the slit. Differently formed and installed. That is, when the gas flows into the gas fuel inlet 11 of the rich combustion slit 1 by the gas nozzle 4, the rich combustion slit 1 has an air ratio of about 0.4 to 0.6. The hole size of the shielding plate 6 and the diameter of the gas nozzle 4 are adjusted and formed so that the gas nozzle 4 and the shielding plate 6 may be provided so that a fixed distance may be maintained. In addition, since the premixed lean burn slit 2 is the primary air supply method, when the gas flows into the gas fuel inlet 21 of the premixed lean burn slit 2 by the gas nozzle 4, the combustion phase The diameter of the gas nozzle 4 and the size of the blind plate hole 61 are adjusted and formed so that the air ratio required to be about 1.4 to 1.7 is maintained, and the gas nozzle 4 and the blind plate 6 are installed to maintain a constant distance. do. At this time, since the premixed lean burn slit 2 is a primary air supply method, when the gas fuel is injected by the gas nozzle 4, the air ratio required for the combustion phase into the premixed lean burn slit 2 is about 1.4 to 1.7. In order to maintain the size and shape of the shielding plate hole 61 and the size and shape of the gas fuel inlet 21 of the slit is installed, the combustion through the hole 61 drilled in the shielding plate (6) 1 The remaining combustion air of the Bunsen Rich Combustion, in which only about 0.4 to 0.6 is inflowed properly, is installed at the lower part of the slit through the space between the slit 1 and the slit 2 ( It flows in through the air hole 71 of 7).

이와 같이 상기 가림판의 구멍(61)을 통해 예혼합 희박연소 스릿(2)의 가스연료 유입구(21)로 유입된 연료가스와 전1차 공기는 가스연료 유입구(21)와 연결되어 형성된 스릿의 벤튜리관(24)을 흐르면서 원활하게 완전 예혼합가스로 형성되고, 스릿 상부에 설치된 다공체판(22)을 통해 일정한 속도로 균일하게 분출되어진다.As such, the fuel gas and the primary air introduced into the gas fuel inlet 21 of the premixed lean burn slit 2 through the holes 61 of the shielding plate are connected to the gas fuel inlet 21. While flowing through the venturi tube 24, the gas is smoothly formed into a completely premixed gas, and is uniformly ejected at a constant speed through the porous body plate 22 provided at the upper portion of the slit.

상기 공기급기판(7)은 리치연소 스릿(1)과 예혼합 희박연소 스릿(2) 하부에 위치하도록 버너 지지대(5) 하단부에 설치되는 것으로, 다수개의 공기구(71)가 형성되어 있다. 이때 상기 다수개의 공기구(71)는 가림판의 구멍(61)을 통해 연소용 1차 공기비가 약 0.4∼0.6 정도만 유입된 리치연소 스릿(1)으로 연소상에 필요한 나머지 2차 공기의 유입이 용이하도록 공기구(71)의 크기와 위치 및 개수가 조정·형성되어 있다. 이때, 상기 예혼합 희박연소 스릿(2)은 가림판의 구멍(61)을 통하여 예혼합 희박연소에 필요한 공기비 약 1.4∼1.7 정도의 연소용 공기 모두가 1차 공기로만 유입되므로, 예혼합 희박연소 스릿(2)의 아랫부분에 위치한 공기급기판(7)에는 공기구가 형성되어 있지 않다. 또한, 상기 금속섬유직조 조직의 다공체판(22)을 사용한 예혼합 희박연소 가스버너(Premixed Lean Combustion Gas Burner)는 기존 분젠식 가스버너에 비하여 1차측으로 높은 공기비율을 가진 공기가 유입되어야 하나, 공기공급이 너무 낮아지게 되면 화염의 길이가 길어져서 동일한 연소실을 사용할 경우에 가스버너의 화염이 열교환기에 닿게 되어 CO가 발생하게 되므로, 가스연료의 입열량과 연소용 공기의 유입량을 적절히 조정하여 최적의 연소상태가 일어나도록 구성하여야 한다.The air supply board 7 is installed at the lower end of the burner support 5 so as to be positioned below the rich combustion slit 1 and the premixed lean burn slit 2, and a plurality of air holes 71 are formed. At this time, the plurality of air holes (71) is a rich combustion slit (1) in which only about 0.4 to 0.6 of the primary air ratio for combustion is introduced through the holes (61) of the shielding plate, so that the remaining secondary air necessary for the combustion phase is easily introduced. The size, the position, and the number of the air holes 71 are adjusted and formed so that it may be. At this time, the premixed lean burn slit (2) is pre-mixed lean burn because all the combustion air of about 1.4 to 1.7 of the air ratio required for premixed lean burn through the hole 61 of the shielding plate flows into the primary air only, The air supply board 7 located in the lower part of the slit 2 is not formed with air holes. In addition, the premixed lean combustion gas burner (Premixed Lean Combustion Gas Burner) using the porous plate 22 of the metal fiber woven structure has to be introduced into the air having a higher ratio of air to the primary side than the conventional Bunsen gas burner, If the air supply becomes too low, the flame length becomes longer, and when the same combustion chamber is used, the flame of the gas burner touches the heat exchanger and CO is generated. Therefore, the heat input of gas fuel and the inflow of combustion air are appropriately adjusted. It should be configured so that combustion condition of.

이와 같이 양 경우 모두 송풍기(107)로 부터 공급되는 연소용 공기는 분젠식 가스버너의 부족한 공기공급을 위해 공기급기판(7)으로부터 2차 공기가 일부 유입되고, 나머지의 연소용 1차 공기는 가림판의 구멍(61) 및 혼합가스연료 유입구(11)를 거치게 하여 연소용 공기와 연료가스가 각각 일정한 비율로 혼합되어지도록 구성되어 있으므로, 유체흐름상의 변화 및 균일한 공급을 실현시켜 버너의 화염이 안정되고 치우침이 없으며, 또 혼합가스연료의 분출속도분포가 일정하게 유지되도록 설계되어 있다.As such, in both cases, the combustion air supplied from the blower 107 is partially supplied with secondary air from the air supply board 7 to supply insufficient air of the Bunsen gas burner, and the remaining primary air for combustion is Through the hole 61 of the screen and the mixed gas fuel inlet 11, the combustion air and the fuel gas are respectively mixed at a constant ratio, so that the fluid flow changes and the uniform supply is realized so that the burner flame It is designed to be stable, unbiased, and to maintain a constant spray rate distribution of the mixed gas fuel.

도 7 은 본 고안의 작동설명을 위한 예시도를 도시한 것으로, 본 고안은 연료공급구(3)를 통하여 공급되는 가스연료가 가스노즐(4)에서 분사되고, 분사된 가스연료는 공기와 함께 가림판의 구멍(61) 및 가스연료 주입구(11,21)를 통해 각각의 스릿(1,2)내로 유입되어 벤튜리관(14,24)을 통과하면서 서로 혼합되고, 혼합된 혼합가스연료는 각 스릿(1,2)의 상부 즉, 리치연소 스릿(1)의 염공(12)과 보조염공(13), 예혼합 희박연소 스릿(2)의 다공체판(22)을 통해 균일하게 토출되어 자동점화장치(106)에 의해 점화된다. 이때 리치연소 스릿(1)의 연소상에 필요한 2차 공기는 스릿(1,2) 하부에 위치하는 공기급기판(7)의 공기구(71)를 통해 스릿 외부의 하부에서 상부로 유입된다.Figure 7 shows an exemplary view for explaining the operation of the present invention, the present invention is a gas fuel supplied through the fuel supply port 3 is injected from the gas nozzle (4), the injected gas fuel is with air Through the holes 61 of the shielding plate and the gas fuel inlets 11 and 21, each of the slits 1 and 2 is introduced into the slit 1 and 2 and is mixed with each other while passing through the venturi tubes 14 and 24. It is uniformly discharged through the porous body 22 of the upper part of the slit (1, 2), that is, the salt hole (12) and auxiliary flame hole (13) of the rich combustion slit (1), and the premixed lean burn slit (2). Ignited by the device 106. At this time, the secondary air required for the combustion phase of the rich combustion slit 1 flows from the lower portion outside the slit to the upper portion through the air hole 71 of the air supply board 7 positioned below the slit 1, 2.

이와 같이 본 고안은 분젠식 리치연소 스릿과 예혼합 희박연소 스릿이 격번으로 설치된 가스버너를 가정용 보일러에 설치하여 보일러 작동시 발생되는 연소소음 및 공해물질(NOx 및 CO, 등)의 발생을 저하시킴과 동시에, 보일러의 성능을 향상시킬 수 있는 등 많은 효과가 있다.As such, the present invention reduces the generation of combustion noise and pollutants (NOx and CO, etc.) generated when the boiler is operated by installing a gas burner in which the Bunsen rich combustion slit and the premixed lean burn slit are alternately installed in a domestic boiler. At the same time, there are many effects, such as improving the performance of the boiler.

Claims (5)

가정용 가스보일러에 있어서;In a domestic gas boiler; 상기 가정용 가스보일러(100)내에, 연료공급구(3)를 통해 유입된 가스연료를 분사하는 가스노즐(4)과,A gas nozzle 4 for injecting gas fuel introduced through the fuel supply port 3 into the domestic gas boiler 100; 상기 가스노즐(4)에 의해 분사된 가스가 유입되도록 버너 지지대(5)에 격번으로 각각 설치되는 다수개의 분젠식 리치연소 스릿(1) 및 다공성인 금속섬유직조 조직의 다공체판(22)을 연소표면 재질로 사용하는 예혼합 희박연소 스릿(2)과,Combustion of a plurality of Bunsen type rich combustion slit 1 and porous metal plate 22 of porous metal fiber woven structure, which are installed on the burner support 5 alternately so that the gas injected by the gas nozzle 4 flows in, respectively. Premixed lean burn slit (2) used as surface material, 상기 리치연소 스릿(1)과 예혼합 희박연소 스릿(2)의 가스연료 유입구(11,21)에 일측면이 접촉되도록 버너 지지대(5) 일측에 설치되고 가스연료 유입구(11,21)가 위치하는 부위에 각각의 가스노즐(4)로부터 가스연료와 1차 공기가 유입되도록 구멍(61)이 형성된 가림판(6)과,One side of the rich combustion slit 1 and the gas fuel inlets 11 and 21 of the premixed lean burn slit 2 are installed at one side of the burner support 5 and the gas fuel inlets 11 and 21 are positioned. A shielding plate 6 having a hole 61 formed therein so that gas fuel and primary air flow from each gas nozzle 4 at a portion to be made; 상기 분젠식 리치연소 스릿(1) 및 예혼합 희박연소 스릿(2) 하부에 위치하도록 버너 지지대(5) 하단부에 설치되고 다수개의 공기구(71)가 형성된 공기급기판(7)을 포함하여 구성된 가스버너(101)를 설치하여, 공해물질의 발생을 억제하고, 보일러의 효율을 증대시킨 것을 특징으로 하는 리치·린 연소 가스버너를 채용한 저공해·고효율 가정용 가스보일러.The gas configured to include the air supply board (7) installed in the lower end of the burner support (5) and formed with a plurality of air holes 71 to be located below the Bunsen rich combustion slit (1) and the premixed lean burn slit (2) A low-pollution, high-efficiency domestic gas boiler employing a rich-lean combustion gas burner characterized by providing a burner (101), suppressing generation of pollutants, and increasing boiler efficiency. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 예혼합 희박연소 스릿(2)의 상부에 설치되는 다공체판(22)은 홈(231)을 통해 외부로 노출된 상부표면에서 버너의 주화염이 형성되도록 홈(231)을 구비하는 브래킷(23)에 의해 스릿(2)의 상부에 고정·설치되는 것을 특징으로 하는 리치·린 연소 가스버너를 채용한 저공해·고효율 가정용 가스보일러.The porous plate 22 installed on the premixed lean burn slit 2 has a bracket 23 having a groove 231 so that the main flame of the burner is formed on the upper surface exposed to the outside through the groove 231. A low pollution, high efficiency domestic gas boiler employing a rich lean combustion gas burner, which is fixed and installed on the upper portion of the slit 2. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 다공체판(22)은 양측면부가 스릿의 양측면부(221)에 스포트 용접되어 스릿 상부에 설치되는 것을 특징으로 하는 리치·린 연소 가스버너를 채용한 저공해·고효율 가정용 가스보일러.The porous body plate 22 is a low pollution, high efficiency domestic gas boiler employing a rich-lean combustion gas burner, characterized in that both side surfaces are spot welded to both side portions 221 of the slit and installed on the slit. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 예혼합 희박연소 스릿(2)의 가스연료 유입구(21)는 타원형인 것을 특징으로 하는 리치·린 연소 가스버너를 채용한 저공해·고효율 가정용 가스보일러.The gas fuel inlet 21 of the premixed lean burn slit 2 is an oval, low pollution, high efficiency domestic gas boiler employing a rich lean combustion gas burner. 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 예혼합 희박연소 스릿(2)의 가스연료 유입구(21)와 이에 접촉되는 가림판의 구멍은 동일직경을 구비하는 원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 리치·린연소 가스버너를 채용한 저공해·고효율 가정용 가스보일러.Low-emission, high-efficiency household employing a rich-lean combustion gas burner, characterized in that the gas fuel inlet 21 of the premixed lean burn slit 2 and the holes of the shielding plate contacting the gas fuel inlet 21 are formed in a circular shape having the same diameter. Gas boiler.